(新版)尿素生產(chǎn)工職業(yè)技能考試題庫(kù)(附答案）一、選擇題1.尿素合成反應(yīng)中，二氧化碳轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而（）。A.升高B.降低C.先升高后降低D.先降低后升高答案：C。在一定范圍內(nèi)，溫度升高會(huì)加快尿素合成反應(yīng)速率，使二氧化碳轉(zhuǎn)化率升高；但超過(guò)一定溫度后，副反應(yīng)加劇等因素會(huì)導(dǎo)致二氧化碳轉(zhuǎn)化率降低。2.尿素合成塔內(nèi)的壓力應(yīng)（）尿素合成反應(yīng)的平衡壓力。A.低于B.等于C.高于D.沒(méi)有關(guān)系答案：C。只有壓力高于平衡壓力，反應(yīng)才能向生成尿素的方向進(jìn)行，保證尿素的合成。3.液氨泵的出口壓力一般（）尿素合成塔的操作壓力。A.低于B.等于C.高于D.不確定答案：C。液氨泵需要提供足夠的壓力將液氨輸送到合成塔內(nèi)，所以出口壓力要高于合成塔操作壓力。4.尿素水解反應(yīng)是（）反應(yīng)。A.吸熱B.放熱C.既不吸熱也不放熱D.無(wú)法確定答案：A。尿素水解需要吸收熱量來(lái)打破化學(xué)鍵進(jìn)行反應(yīng)。5.以下哪種物質(zhì)不是尿素生產(chǎn)中的副產(chǎn)物（）。A.縮二脲B.碳酸氫銨C.氨基甲酸銨D.三聚氰酸答案：C。氨基甲酸銨是尿素合成的中間產(chǎn)物，不是副產(chǎn)物；縮二脲、三聚氰酸是尿素生產(chǎn)中可能產(chǎn)生的副產(chǎn)物，碳酸氫銨在一定條件下也可能作為副產(chǎn)物出現(xiàn)。6.尿素生產(chǎn)中，提高氨碳比有利于（）。A.提高二氧化碳轉(zhuǎn)化率B.降低二氧化碳轉(zhuǎn)化率C.對(duì)二氧化碳轉(zhuǎn)化率無(wú)影響D.先提高后降低二氧化碳轉(zhuǎn)化率答案：A。提高氨碳比可以使反應(yīng)向生成尿素的方向移動(dòng)，從而提高二氧化碳轉(zhuǎn)化率。7.二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的一段進(jìn)口壓力過(guò)低可能會(huì)導(dǎo)致（）。A.壓縮機(jī)喘振B.壓縮機(jī)效率提高C.壓縮機(jī)出口壓力升高D.對(duì)壓縮機(jī)無(wú)影響答案：A。一段進(jìn)口壓力過(guò)低會(huì)破壞壓縮機(jī)的正常工況，容易引發(fā)喘振現(xiàn)象。8.尿素造粒塔的高度主要取決于（）。A.尿素產(chǎn)量B.尿素顆粒大小C.空氣流速D.尿素冷卻所需時(shí)間答案：D。造粒塔高度要保證尿素液滴有足夠的時(shí)間在空氣中冷卻凝固成顆粒，所以主要取決于尿素冷卻所需時(shí)間。9.尿素溶液的蒸發(fā)過(guò)程中，溫度升高，尿素水解的程度（）。A.增大B.減小C.不變D.先減小后增大答案：A。溫度升高會(huì)加快尿素水解反應(yīng)的速率，使水解程度增大。10.尿素生產(chǎn)中，使用的液氨質(zhì)量要求含油量（）。A.越低越好B.越高越好C.無(wú)要求D.有一定范圍即可答案：A。液氨中含油量高會(huì)影響尿素合成反應(yīng)和設(shè)備的正常運(yùn)行，所以越低越好。二、判斷題1.尿素合成反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)。（）答案：正確。尿素合成反應(yīng)存在正向和逆向反應(yīng)，是可逆反應(yīng)。2.二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的排氣量越大，尿素產(chǎn)量就一定越高。（）答案：錯(cuò)誤。雖然二氧化碳是尿素合成的原料之一，但尿素產(chǎn)量還受到其他因素如氨碳比、溫度、壓力等的綜合影響，不是僅由二氧化碳?jí)嚎s機(jī)排氣量決定。3.尿素水解反應(yīng)在高溫高壓下進(jìn)行得更快。（）答案：正確。高溫高壓可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，所以尿素水解反應(yīng)在高溫高壓下進(jìn)行得更快。4.尿素造粒過(guò)程中，空氣溫度越高，尿素顆粒越容易成型。（）答案：錯(cuò)誤。空氣溫度過(guò)高不利于尿素液滴的冷卻凝固，反而會(huì)影響尿素顆粒的成型。5.液氨泵在啟動(dòng)前不需要進(jìn)行排氣操作。（）答案：錯(cuò)誤。液氨泵啟動(dòng)前需要進(jìn)行排氣操作，以防止泵內(nèi)存在氣體影響泵的正常運(yùn)行和輸送效率。6.提高尿素合成塔的操作壓力，二氧化碳轉(zhuǎn)化率一定提高。（）答案：錯(cuò)誤。在一定范圍內(nèi)提高壓力有利于提高二氧化碳轉(zhuǎn)化率，但超過(guò)一定限度后，壓力對(duì)轉(zhuǎn)化率的提升效果會(huì)減弱，甚至可能產(chǎn)生其他不利影響。7.尿素生產(chǎn)中，縮二脲的含量越低越好。（）答案：正確?？s二脲含量高會(huì)影響尿素的質(zhì)量，尤其是在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中，所以含量越低越好。8.尿素溶液的蒸發(fā)操作中，真空度越高，蒸發(fā)溫度越低。（）答案：正確。根據(jù)蒸發(fā)原理，真空度越高，溶液的沸點(diǎn)越低，蒸發(fā)溫度也就越低。9.二氧化碳?jí)嚎s機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中可以隨意調(diào)整轉(zhuǎn)速。（）答案：錯(cuò)誤。隨意調(diào)整轉(zhuǎn)速可能會(huì)破壞壓縮機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，導(dǎo)致喘振等問(wèn)題，需要根據(jù)具體情況和操作規(guī)程進(jìn)行調(diào)整。10.尿素合成塔的材質(zhì)只需要考慮耐腐蝕性。（）答案：錯(cuò)誤。尿素合成塔的材質(zhì)不僅要考慮耐腐蝕性，還要考慮強(qiáng)度、耐高溫等多種因素。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述尿素合成的基本原理。尿素合成分兩步進(jìn)行。第一步是液氨和二氧化碳在一定溫度和壓力下反應(yīng)生成氨基甲酸銨（甲銨），反應(yīng)式為2NH?（液）+CO?（氣）?NH?COONH?（液），這是一個(gè)強(qiáng)烈的放熱反應(yīng)，且反應(yīng)速度快、容易達(dá)到平衡。第二步是甲銨脫水生成尿素，反應(yīng)式為NH?COONH?（液）?CO(NH?)?（液）+H?O（液），這是一個(gè)吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速度較慢，是尿素合成的控制步驟。整個(gè)尿素合成反應(yīng)是可逆反應(yīng)，需要在合適的溫度、壓力、氨碳比等條件下進(jìn)行，以提高二氧化碳轉(zhuǎn)化率和尿素產(chǎn)率。2.分析影響尿素合成中二氧化碳轉(zhuǎn)化率的因素有哪些。影響二氧化碳轉(zhuǎn)化率的因素主要有以下幾個(gè)方面：-溫度：在一定范圍內(nèi)，溫度升高，反應(yīng)速率加快，二氧化碳轉(zhuǎn)化率升高；但超過(guò)一定溫度，副反應(yīng)加劇，轉(zhuǎn)化率反而降低。-壓力：壓力需高于反應(yīng)的平衡壓力，適當(dāng)提高壓力有利于反應(yīng)向生成尿素的方向進(jìn)行，提高轉(zhuǎn)化率，但壓力過(guò)高會(huì)增加設(shè)備投資和運(yùn)行成本。-氨碳比：提高氨碳比可以使反應(yīng)向生成尿素的方向移動(dòng)，提高二氧化碳轉(zhuǎn)化率，同時(shí)還能抑制尿素水解等副反應(yīng)。-水碳比：水碳比增加會(huì)使尿素合成反應(yīng)的平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，降低二氧化碳轉(zhuǎn)化率。-停留時(shí)間：適當(dāng)延長(zhǎng)物料在合成塔內(nèi)的停留時(shí)間，有利于反應(yīng)充分進(jìn)行，提高轉(zhuǎn)化率，但過(guò)長(zhǎng)的停留時(shí)間會(huì)增加副反應(yīng)的發(fā)生。3.簡(jiǎn)述尿素造粒的工藝流程。尿素造粒一般采用塔式造粒工藝，其工藝流程如下：從蒸發(fā)工序來(lái)的濃度約99.7%的尿素熔融液，通過(guò)造粒噴頭從造粒塔頂部噴入塔內(nèi)。造粒噴頭將尿素熔融液分散成細(xì)小的液滴，液滴在重力作用下向下飄落。與此同時(shí)，常溫空氣從造粒塔底部進(jìn)入，與下落的尿素液滴逆向接觸。在這個(gè)過(guò)程中，尿素液滴將熱量傳遞給空氣，自身冷卻凝固成顆粒。冷卻后的尿素顆粒落到造粒塔底部，由刮料機(jī)收集，然后通過(guò)皮帶輸送機(jī)等設(shè)備輸送到成品包裝工序。而吸收了熱量的空氣則從造粒塔頂部排出。4.如何防止尿素生產(chǎn)中縮二脲的生成？為防止尿素生產(chǎn)中縮二脲的生成，可以采取以下措施：-控制溫度：在尿素合成、蒸發(fā)等過(guò)程中，嚴(yán)格控制溫度，避免溫度過(guò)高。因?yàn)楦邷貢?huì)促進(jìn)縮二脲的生成，所以要根據(jù)工藝要求將溫度控制在合適的范圍內(nèi)。-縮短停留時(shí)間：減少尿素在高溫區(qū)域的停留時(shí)間，尤其是在蒸發(fā)和造粒階段。快速通過(guò)高溫區(qū)可以降低縮二脲生成的幾率。-降低尿素溶液濃度：在蒸發(fā)過(guò)程中，避免尿素溶液濃度過(guò)高，因?yàn)楦邼舛鹊哪蛩厝芤焊菀咨煽s二脲。-控制氨含量：適當(dāng)提高系統(tǒng)中的氨含量，氨可以抑制縮二脲的生成反應(yīng)。-優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)和操作條件：合理設(shè)計(jì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)，保證物料的均勻流動(dòng)和傳熱，避免局部過(guò)熱等情況的發(fā)生。同時(shí)，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，確保生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定。5.簡(jiǎn)述二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的工作原理。二氧化碳?jí)嚎s機(jī)一般為多級(jí)離心式壓縮機(jī)，其工作原理基于離心力的作用。當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)壓縮機(jī)的葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，二氧化碳?xì)怏w從壓縮機(jī)的進(jìn)氣口進(jìn)入葉輪中心。在葉輪的作用下，氣體隨葉輪一起高速旋轉(zhuǎn)，受到離心力的作用，被甩向葉輪的外緣。在這個(gè)過(guò)程中，氣體的速度增加，動(dòng)能增大。然后，氣體進(jìn)入擴(kuò)壓器，擴(kuò)壓器的通道逐漸擴(kuò)大，氣體的流速降低，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能，使氣體的壓力升高。經(jīng)過(guò)一級(jí)壓縮后，氣體再進(jìn)入下一級(jí)葉輪繼續(xù)壓縮，通過(guò)多級(jí)壓縮，最終將二氧化碳?xì)怏w壓縮到所需的壓力，從壓縮機(jī)的排氣口排出。四、計(jì)算題1.已知某尿素合成塔進(jìn)料中氨的流量為3000kg/h，二氧化碳的流量為5000kg/h，計(jì)算該進(jìn)料的氨碳比（摩爾比）。解：首先，計(jì)算氨和二氧化碳的物質(zhì)的量。氨（NH?）的摩爾質(zhì)量為17g/mol，3000kg氨的物質(zhì)的量n(NH?)=3000×1000÷17≈176470.6mol。二氧化碳（CO?）的摩爾質(zhì)量為44g/mol，5000kg二氧化碳的物質(zhì)的量n(CO?)=5000×1000÷44≈113636.4mol。氨碳比（摩爾比）=n(NH?)÷n(CO?)=176470.6÷113636.4≈1.55。答：該進(jìn)料的氨碳比（摩爾比）約為1.55。2.某尿素生產(chǎn)裝置，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為65%，已知進(jìn)入合成塔的二氧化碳量為1000kmol/h，計(jì)算生成尿素的量（kmol/h）。解：根據(jù)二氧化碳轉(zhuǎn)化率的定義，轉(zhuǎn)化的二氧化碳的量=進(jìn)入合成塔的二氧化碳量×轉(zhuǎn)化率。轉(zhuǎn)化的二氧化碳的量=1000×65%=650kmol/h。由尿素合成反應(yīng)式CO?+2NH??CO(NH?)?+H?O可知，1mol二氧化碳反應(yīng)生成1mol尿素。所以生成尿素的量等于轉(zhuǎn)化的二氧化碳的量，即生成尿素的量為650kmol/h。答：生成尿素的量為650kmol/h。3.已知尿素溶液在蒸發(fā)前的濃度為70%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），蒸發(fā)后濃度變?yōu)?9.7%，若進(jìn)料尿素溶液的質(zhì)量為5000kg，計(jì)算蒸發(fā)掉水的質(zhì)量。解：設(shè)蒸發(fā)掉水的質(zhì)量為xkg。進(jìn)料中尿素的質(zhì)量=5000×7